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单片机与嵌入式系统应用杂志

发布时间:2023-02-22 06:30:16

⑴ 什么是单片机原理与嵌入式系统

单片机(又称为微控制器)的出现是计算机发展史上的一个重要里程碑,它以体积小、功能全、性价比高等诸多优点而独具特色,在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等嵌入式应用领域中独占鳌头。51系列单片机是国内目前应用最广泛的8位单片机之一,经过二十多年的推广与发展,51系列单片机形成了一个规模庞大、功能齐全、资源丰富的产品群。随着嵌入式系统、片上系统等概念的提出和普遍接受及应用,51单片机的发展又进入了一个新的阶段。许多专用功能芯片的内核集成了51单片机,如AD公司的带80C51核的数据采集系统芯片ADμC812、TI公司的基于8051核的高性能系统级芯片MCS121X、Cypress公司的兼容8051的智能USB控制芯片EZUSB等,与51系列单片机兼容的微控制器以IP核的方式不断地出现在FPGA的片上系统中。因此,目前国内众多高校仍以51单片机作为单片机课程或微机原理课程的基本机型。可谓是“众人拾柴火焰高”,特别是近年来,基于51单片机的嵌入式实时操作系统的出现与推广,表明了51系列单片机在今后的许多年中依然会活跃如故,而且在很长一段时间中将占据嵌入式系统产品的低端市场。
本书以51系列单片机为背景,介绍嵌入式系统应用软硬件设计的基本技术。其主要特点有:
(1) 系统性强。本书分为预备篇、基础篇、接口篇和应用篇四大部分。基础篇重点介绍了51单片机的基本知识;接口篇较全面地介绍了单片机的外围接口硬件设计,这种设计具有普遍的意义;应用篇则突出了以C51为主的嵌入式单片机系统的开发设计。本书还在预备篇中补充介绍了计算机的基础知识,这样本书既可以作为单片机与嵌入式系统或类似课程的教材,也可以直接作为学习微机原理课程的教材。
(2) 可读性强。在内容的编排上注意由浅入深,方便自学,按“必需”、“够用”、“适用”、“会用”逐步深入,通过典型例题,使学生重点掌握基本原理、基本分析方法和软硬件设计方法。全书将表格、示意图与文字描述相结合,使基本理论的表述一目了然,便于记忆。
(3) 操作性强。为便于教学,我们将教学大纲中要求的基本内容尽量集中且靠前,其中标有“*”的内容为任选或作为毕业设计、竞赛、应用设计时的参考资料。同时本书还配有教学课件,为任课教师在授课时提供一个操作性强的组织形式。
(4) 实践性强。本书大部分例题或习题,只需最基本的元器件(要求有一台计算机),即可在实验室或家中完成验证型和设计型实验。同时,为更好地方便读者在学习的过程中能将书本知识与工程实践相结合,我们还自行开发了一套在系统可编程(ISP)实验板作为一个实践平台供读者配套使用。书中编有实验指导一章,具有一般的51系列单片机实验指导作用,亦可以与ISP实验板相结合作为独立的实验教程使用。在编写选材的过程中,还兼顾到全国大学生电子设计竞赛,有许多例子和器件都常能在该竞赛中见到,同时还附有历届全国大学生电子设计竞赛的试题,因此本教材也适合作为该竞赛的培训使用。
(5) 力图反映新技术的发展。当前非并行总线结构的单片机及其应用方式日趋增多,本书顺应这一发展趋势,将串行接口扩展集中到一章讲解。C51的普遍采用,使得51单片机的软件开发效率大幅度提高,本书在应用篇中以较大的篇幅介绍了C51的使用。实时操作系统的采用,使得单片机的发展提高到嵌入式系统的高度,本书介绍了一款小巧的、专为51系列单片机定制的操作系统RTOS——RTX51的Tiny版本,作为一个入门级的学习,希望能起到抛砖引玉的作用。

⑵ 关于单片机蜂鸣器的参考文献有哪些

单片机的参考文献1
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单片机的参考文献3篇扩展阅读

单片机的参考文献3篇(扩展1)
——单片机课程报告3篇
单片机课程报告1
一、 实训目的和要求:
(1) 熟练掌握keil c51集成开发环境的使用方法
(2) 熟悉keil c51集成开发环境调试功能的使用和dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发*台的使用。
(3) 利用单片机的p1口作io口,学会利用p1口作为输入和输出口。
(4) 了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤。
(5) 学会用单片机汇编语言编写程序,熟悉掌握常用指令的功能运用。
(6) 掌握利用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图。
(7) 了解pcb板的制作腐蚀过程。
二、实训器材:
pc机(一台)
pcb板(一块)
520ω电阻(八只)
10k电阻(一只)
led发光二极管(八只)
25v 10μf电容(一只)
单片机ic座(一块)
at89c51单片机芯片(一块)
热转印机(一台)
dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发*台(一台)
三、实训步骤:
(2)将流水灯程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行。
(4)打开电源,将编写好的程序运用tkstudy ice进行全速运行,看能否实现任务要求。
(6)制板。首先利用protel 99 se画好原理图,根据原理图绘制pcb图,然后将绘制好的pcb布线图打印出来,经热转印机转印,将整个布线图印至pcb板上,最后将印有布线图的pcb板投入装有三氯化铁溶液的容器内进行腐蚀,待pcb板上布线图外的铜全部后,将其取出,清洗干净。
(7)焊接。将所给元器件根据原理图一一焊至pcb板相应位置。
(8)调试。先把at89c51芯片插入ic座,再将+5v电源加到制作好的功能板电源接口上,观察功能演示的整个过程(看能否实现任务功能)。
(流水灯控制器原理图)
四、流水灯控制器程序的主程序:
org 0000h
sjmp start
org 0030h
start: mov a,#0ffh
mov r0,#1ch
mov r2,#12h
clr c
loop1: acall delay
djnz r0,loop,尽在。
单片机课程报告2
通过为期一周的单片机实训,是我们对这门课有了许多新的了解,弥补了在课堂上学习的不足。相信这对我们以后的学习和工作都会有很大的帮助。我们一定要在最短的时间里对这些不足加以改正!
首先,在这次试训中我被单片机强大的功能所震撼,以前在课堂上完全没有能理解可编程单片机的优越性。这次通过实体仿真软件等辅助软件的共同效果,是这次试训有了鲜明的活力。换是我们认识到这次试训不仅仅是一个软件的应用,更多的是使我们认识到学习到很多在课堂上无法得到的东西。特别是protues软件的功能是我们了解了当今开发系统的新方向,简直太不可思议啦!
单片机作为一种最简单的软件,与我们的日常生活息息相关,了解一些单片机程序的简单录入是非常必要的。如:LED显示器、键盘和显示器的应用和原理。
在被刺实训中我们每个人通过一个八位流水灯的制作,使我们深深地体会到了单片机在现实生活中的'小小应用,既增强了我们的好奇心,又巩固了我们的理论知识。更让我们体会到了单片机手动的开始*台的完善与成熟。只要你有想法,单片机就有可能让他成为现实。这里我学习完protues软件后的第一感觉是,虽然这软件工作不稳定,但是会有相当不错的效果出来。这对我以后的工作一定会有帮助的。在这次试训中不仅只对单片机编程有了新的认识,还对整个单片机的开发*台都有了一厅的了解,这是一笔不错的收获。
通过这几天的试训,使我的感触很深,真实“条条大路通罗马”,要达到目的,不同的人就有不同的方法。只要你的方法不错!五花八门都可以,而且是各有特色。走出来的结果都有各自的独到之处。在编程中“简”字贯穿于整个程序设计中,越简单越好,毕竟单片机留给用户的资源是有限的,所以我们要充分利用这些资源,达到更好的效果,这些是我们在以后的学习生活中应值得注意的地方。
在试训中有苦有甜,当我们为一个很难攻破的程序找出路时,心情烦躁,感觉自己很不可理喻,当程序一点一点编好后,自己从心底感觉到一点小小的安慰,看着自己的成果。感觉很欣慰,有一丝丝的甜意,几天的实训使自己的思维逻辑也有了小小的进步。
单片机实训报告
一、实验目的和要求。
二、实验仪器设备。
三、实验设计及调试:
(一)实验内容。
(二)实验电路:画出与实验内容有关的简单实验电路。
(三)实验设计及调试步骤:
(1 )对实验内容和实验电路进行分析,理出完成实验的设计思路。(2)列出程序设计所需的特殊标志位、堆栈、内部ram、工作寄存器等资源的分配列表,分配列表时注意考虑资源在程序执行过程可能会出现冲突的问题。
(3)画出程序设计流程图,包括主程序和各子程序流程图。
(4)根据(2)、(3)的内容写出实验程序。
(5)调试程序(可以使用模拟仿真器)。
a、根据程序确定调试目的,即调试时所需观察的内容结果。
b、根据各调试目的分别选择调试所需的方法,如单步、断点等命令,分别列出各调试方法中所需要关注记录的内容。
c、调试程序,按各种调试方法记录相应的内容。
d、分析调试记录的内容和结果,找出程序中可能出错的地方,然后修改程序,继续调试、记录、分析,直到调试成功。
(四)实验调试过程中所遇到的问题、解决问题的思路和解决的方法。
单片机课程报告3
这周我们进行了单片机实训,一周中我们通过七个项目 :P 口输入输出2:继电器控制3音频控制4:子程序设计5:字符碰头程序设计6:外部中断7:急救车与交通信号灯,练习编写了子程序、熟悉了人工会汇编方法、设计和调试方法。学习了P 口、IO端口、外部中断技术的基本的使用方法及输入输出端口控制方法。而且初步掌握了大型程序的调试方法。
实训中首先对MCS-5 单片机开发试验系统键盘监控操作、使用及配套的仿真软件的应用进行了熟悉和了解。该实验仪提供了许多基本实验电路和实验插孔,对于基本的实验只需要少量连线就可以进行,减少了繁琐的实验连线过程,以减轻工作量,突出实验的内涵,达到培养实际动手能力,加强对实验电路的理解。通过本实验仪器进一步了解了单片机存储器的组织结构、单片机片内片外数据存储器读写方法、工作寄存器的应用、单片机对简单编程及调试方法进一步的掌握了调试软件的操作方法和编程环境。
编写并调试完成一个实验项目总概括起来有五大步骤: 、立项目2、查找数据3、画流程图、4根据流程图进行编程5、编完后进行修改、调试、编译等。最终要达到会写、会做、会说,编写开始几个项目的程序还比较顺利,到了编写LED灯碰头程序、字符碰头程序、急救车与交通灯呈程序时遇到了好多困难,本来还以为编程会很简单的,等到实际操作起来才
知道它的复杂性,没有想象中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提.不过经过我们最后在全组人竭尽全力,老师的精心指导下,花费的时间与精力终于没有白费,效果渐渐地出现了.这是我们共同努力的结果,在享受我们成果之时,不得不感慨单片机的重要性与高难度性,所以为期一周的单片机课程设计没有浪费,我们从中学到了很多知识.,也让我们对单片机有了更深一步的了解.虽然最后结果是出来了,可这与老师的精心指导是分不开的。
这次实训虽然其中会有些错误和失败,但总的来说是受益匪浅,在运用中发现问题,解决问题,就是最大的收获。专心做自己的事,是一种乐趣;互相交流,是大家一起进步的必要过程;上网查阅资料,是获得所需信息的有效途径。我想,这些练习和经验都将是我以后最宝贵的财富!

⑶ 单片机与嵌入式系统应用 是什么期刊

《单片机与嵌入式系统应用》2010年入选中国科技核心期刊,中国科技论文统计源期刊。而且不收取版面费

⑷ 求单片机入门电子书籍

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197 液晶时代 http://www.lcdera.com/ 517978 0 - - -
198 中海园电子市场 http://www.chinazhy.com/ 521395 0 中 差 差 [email protected]
199 单片机技术与嵌入式系统 http://www.51c51.net/ 523690 0 中 差 差 [email protected]
200 link通讯技术网 http://www.linkkey.com/ 525485 0 - - - [email protected]
201 软硬件结合技术网 http://www.91tech.net/ 545188 16928 差 中 中 [email protected]
202 机器人天空 http://www.robotsky.com/ 552066 122 - - -
203 电子元器件采购网 http://www.ait.com.cn/ 564203 0 好 差 差 [email protected]
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205 调频发烧 http://www.fmsky.net/ 570978 7053 中 差 差 [email protected]
206 中国单片机综合服务网 http://www.emcic.com/ 574892 0 差 差 差 [email protected]
207 无限电子制作网 http://www.wxdzz.com/ 579545 0 中 - - [email protected]
208 金聚宝电子 http://www.jinjubao.com/ 588789 0 中 差 中 [email protected]
209 电子商汇网 http://www.bizipoint.com/ 595059 0 好 差 差 [email protected]
210 中国手机研发网 http://www.1mp.cn/ 602810 17970 - - -
211 中国继电器网 http://www.wwb-st.com/ 603223 0 - - -
212 优龙电子 http://www.ucdragon.com/ 609672 7500 - - - [email protected]
213 飞扬科技 http://www.vip998.com/ 612067 3123 中 差 差 [email protected]
214 中国电子电工供求网 http://www.eleccc.com/ 626119 285 中 差 差
215 尼士单片机 http://www.nnssh.com 628140 0 中 中 差 [email protected]
216 多人行电子交易网 http://www.e-dowell.com/ 628942 0 好 差 差 [email protected]
217 学习单片机 http://www.zsglin.com/ 641002 0 - - -
218 中国IC在线 http://www.51ic-china.com/ 643894 0 - - -
219 中华电池网 http://www.batterycn.com/ 650680 0 - - - [email protected]
220 电子系统技术与设计 http://www.electronictechnology.com/est&d/index.ht 651359 0 - - -
221 搜电子网 http://www.sodz.com 657639 0 中 中 中 [email protected]
222 电子设计信息网 http://www.edires.net 659162 4000 中 好 好 [email protected]
223 材料器件资讯网 http://www.chinaime.com/ 663003 0 中 差 中 [email protected]
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225 青青子木电子世界 http://www.zmmcu.com/ 680249 5947 中 - -
226 益海电子 http://www.00173.com/ 687434 0 - - -
227 ceea中国电子企业协会 http://www.ceea.org.cn/ 713714 0 - - -
228 PCB世界 http://www.pcbworld.net/ 721274 0 好 差 中 [email protected]
229 江苏电子网 http://www.jselec.cn 723659 0 中 中 差 [email protected]
230 深圳微控设计网 http://www.microcontrol.cn/ 738023 0 - - - [email protected]
231 电子世界杂志 http://www.eleworld.com/ 753312 18059 中 中 好 [email protected]
232 奇凯电子 http://www.gkec.com/ 760323 2410 - - -
233 中国单片机公共实验室 http://www.bol-system.com/ 765406 0 中 - - [email protected]
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237 胖胖单片机 http://www.51dpj.com/ 790774 589 - - - [email protected]
238 大中华工控网 http://www.echina-ipc.com/ 797902 0 中 差 差 [email protected]
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261 家电在线 http://www.jdzx.com.cn/ 980493 0 - - -
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271 时代飞翔电子 http://www.mcuok.net/index.asp 1016342 0 - - -
272 单片机解密中心时代飞翔 http://www.mcuok.net 1016342 3280 - - - [email protected]
273 迷失单片机世界 http://www.5imcu.zes.cn/ 1039680 20 - - 差
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281 电子爱好者社区 http://www.mcuwork.com/ 1152762 0 差 差 差 [email protected]
282 恒坚电子 http://www.hejoin.com/ 1155216 3093 - - -
283 遥控网 http://www.rf315.com/ 1159649 0 - - -
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285 电子在线 http://www.ourchip.com/ 1197739 0 中 差 差 [email protected]
286 晓奇工作室 http://www.xiao-qi.com 1249832 0 中 差 差 [email protected]
287 SMT商贸网 http://www.e-smt.net/ 1257406 11055 好 中 差 [email protected]
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289 电路驿站 http://www.edadesign.com.cn/ 1270791 0 - - - [email protected]
290 电子工程 http://www.eept.cn/ 1273915 11854 中 差 中 [email protected]
291 开发天地 http://www.mcusky.com/ 1276364 0 中 差 差 [email protected]
292 精华电子科技 http://ham.onair.cn/ 1280901 0 - - - [email protected]
293 单片机实验室 http://www.mcu-diy.com/ 1282538 216 中 差 差 [email protected]
294 单片机开发 http://www.fjbmcu.com/ 1285127 0 - - -
295 电子技术特攻队 http://www.2080725.com/ 1286714 0 - - -
296 CPUBBS http://www.cpubbs.com 1301360 2838 中 差 差 [email protected]
297 cpubbs论坛 http://www.cpubbs.com/ 1301360 4192 - - -
298 微迪软件 http://www.mdevsoft.com/ 1311506 2050 中 差 差 [email protected]
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300 闲趣电子屋 http://www.elehouse.com/ 1327623 1652 中 差 差 [email protected]
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302 仙林电子 http://www.xlmcu.com/ 1353028 1411 中 差 中 [email protected]
303 龙图开发网 http://www.longtoo.com/ 1370849 0 好 差 差 [email protected]
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309 IC商贸网 http://www.ic-b2b.com/ 1523569 0 好 差 差 [email protected]
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312 单片机与嵌入式系统应用 http://www.dpj.com.cn/ 1601381 0 好 差 好 [email protected]
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314 古龙电子 http://www.glele.net/Index.html 1606892 0 - - - [email protected]/[email protected]
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316 浩惠电子技术 http://www.hheet.com 1657948 2850 差 差 差
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321 ic在线网 http://www.e-ic.cn/ 1694115 0 - - -
322 广州市光学光电子行业协会 http://www.gzoema.org/ 1716993 0 中 差 差 [email protected]
323 我就要单片机 http://www.591mcu.com/ 1726401 0 - - - [email protected]
324 LCD在线 http://www.lcdinline.com/ 1757237 8283 中 差 差 [email protected]
325 曹曹时尚电子 http://www.caocao.cn/ 1766204 120 中 差 差 [email protected]
326 海阔无线 http://www.hkwx.com/ 1797831 0 中 - 差 [email protected]
327 天行工作室 http://www.51usb.com/ 1808543 0 - - -
328 中国程序员网 http://cnprogrammer.net/ 1817518 0 - - - wggsoshotmail.com
329 应用电子网 http://www.yydzw.com/ 1832806 0 - - -
330 电子项目博览网 http://www.51project.com.cn/ 1846828 0 - - -
331 卧龙电子技术网 http://www.wellong.net/ 1872546 160 - - - [email protected]
332 微电子通讯技术网 http://www.52arm.com/ 1884126 2306 中 差 差 [email protected]
333 单片机与电子制作 http://www.wenqi-yckj.com/ 1890036 0 - - - [email protected]
334 连接线在线 http://www.ljxzx.com/ 1970183 0 - - - [email protected]
335 成都开发网 http://www.cdkfw.com 1984626 10636 中 好 中 [email protected]
336 单片机开发网 http://www.mcudevelop.com/ 1991549 0 - - -
337 电子园 http://www.k6271.com/ 2068629 0 中 差 差 [email protected]
338 最便宜的arm开发板 http://www.abcarm.com/ 2070184 0 - - -
339 北京单片机开发网 http://www.bjmcu.com/ 2076576 0 - - -
340 比拉鱼单片机 http://www.bilayu.com/ 2147350 0 - - - [email protected]
341 宋荣个人教学资讯 http://www.teachersong.com/ 2164303 0 差 差 中 [email protected]
342 傲阳电子 http://www.aydz.com/ 2183068 0 - - -
343 电子开发者 http://www.52eda.com 2204182 0 好 好 中 52eda@sohu,com
344 自由开发ARV http://www.foravr.net/ 2279087 0 - - - [email protected]
345 炜煌电子 http://www.whmcu.com/ 2291432 0 - - - [email protected]
346 清风单片机 http://www.qfmcu.com/ 2344364 2300 中 - - [email protected]
347 中国ic市场技术网 http://www.zjic.com.cn/ 2428655 0 - - - [email protected]
348 无忧集成电路网 http://www.51ic.net/ 2486185 0 - - - [email protected]
349 纬通达电子世界 http://www.weitongda.com/ 2537313 0 - - - [email protected]
350 冰点工作室 http://www.5ibd.com/ 2585461 5674 - - -
351 精艺电子 http://www.jingyis.com/ 2647028 0 中 差 差 [email protected]
352 电子超市 http://www.dz-shop.com/ 2648443 0 差 差 差 [email protected]
353 电子制作网站 http://www.165v.net/ 2672582 0 - - -
354 英雷科电子 http://www.elc-mcu.com/ 2700599 0 - - - [email protected]
355 磊娜电子 http://www.xlndz.com/ 2761743 25 差 差 差 [email protected]
356 网上中发 http://www.zfew.com/ 2792087 1202 - - - [email protected]
357 中国电子技术信息网 http://www.cetinet.com 2881143 0 - - -
358 电子工程师之家 http://www.eehome.net.cn 2887561 3127 差 好 好 [email protected]
359 半导体技术 http://www.semiait.com/ 3028744 0 - - - [email protected]
360 飞翔电子技术 http://www.mcuok.com/ 3036641 535 差 差 差 [email protected]
361 USB之家 http://www.usbfans.com 3062141 0 - - -
362 华邦技术 http://www.51nt.cn/ 3096932 639 - - - [email protected]
363 MODEM http://www.modem.com.cn/ 3127926 0 - - - [email protected]
364 51新手交易网 http://www.newmcu.com/ 3138413 1348 差 中 差
365 楚浩单片机工作室 http://www.mcudiy.com/ 3311330 268 中 差 差 [email protected]
366 电子制造china http://www.emchinamag.com/Cstmf/BCsy/index.asp 3379231 0 - - -
367 电子狂 http://www.51dzk.com/ 3458607 919 - - -
368 单片机网 http://www.danpianji.com/ 3484529 0 - - -
369 锦美电子 http://www.jmnic.com/ 3498850 0 - - - E-mail:[email protected]
370 中茂电子 http://www.chroma.com.cn/ 3568952 0 中 差 差 [email protected]
371 顶点电子网 http://www.acmedz.com/vip/ 3568980 0 - - -
372 世纪开发网 http://www.21hf.com/ 3607143 1763 中 差 差 [email protected]
373 河南郑州单片机开发工作室 http://www.emcs51.com/ 3626141 0 - - - [email protected]
374 利舒技术实验室 http://www.ls-labs.com/ 3761867 1812 - - -
375 硬件工程师之家 http://www.3721it.com/ 3783749 0 - - -
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387 上海吉芯电子设计室 http://www.hyctron.com/ 4906109 0 - - - [email protected]
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389 单片机TCP/IP协议 http://www.mcuweb.com/ 5001996 1331 中 差 差 [email protected]
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397 温州电子开发实验室 http://www.7i8i.com/ 5914377 39 中 差 差 [email protected]
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401 通用单片机 http://www.tydpj.com/ 6032678 0 - - -
402 中国语声电子网 http://www.maolin.com.cn/ 6137251 0 中 差 差 [email protected]
403 星光电子网 http://www.51arm.cn/ 6178484 0 - - -
404 电子材料信息网 http://www.ce998.com/ 6203250 0 - - -
405 得盛电子网 http://www.ds-ic.com 6219225 0 好 中 - [email protected]
406 单片机之家 http://www.mcu-home.com/ 6275137 0 - - - [email protected]
407 温州电子开发实验室 http://www.rf315.net 11258850- - - xdx771@@163.net

⑸ 单片机和嵌入式系统什么关系两者大致内容是什么

单片机是使用MCU就是微控制器领域的,一般程序都是面向控制的,像一些仪器。
嵌入式一般都是带操作系统的,像ARM+LINUX一般像手机,平板电脑等。
这是说到时一般会想到的领域。
从定义上来说,单片机是一个微型控制芯片,把各个功能部件结合到一块芯片上中,构成一个完整的微型计算机。
嵌入式就是嵌入到一些东西里面的计算机系统,它强调的是系统,像带操作系统什么的。
下面是资料
一、现代计算机的技术发展史

1.始于微型机时代的嵌入式应用

电子数字计算机诞生于1946年,在其后漫长的历史进程中,计算机始终是供养在特殊的机房中,实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代,微处理器的出现,计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点,迅速走出机房;基于高速数值解算能力的微型机,表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣,要求将微型机嵌入到一个对象体系中,实现对象体系的智能化控制。例如,将微型计算机经电气加固、机械加固,并配置各种外围接口电路,安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来,计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中,实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机系统。因此,嵌入式系统诞生于微型机时代,嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去,这些是理解嵌入式系统的基本出发点。

2.现代计算机技术的两大分支

由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向是总线速度的无限提升,存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力;技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。

早期,人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装,在大型设备中实现嵌入式应用。然而,对于众多的对象系统(如家用电器、仪器仪表、工控单元……),无法嵌入通用计算机系统,况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同,因此,必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统,这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。

如果说微型机的出现,使计算机进入到现代计算机发展阶段,那么嵌入式计算机系统的诞生,则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代,从而导致20世纪末,计算机的高速发展时期。

3.两大分支发展的里程碑事件

通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展,导致20世纪末、21世纪初,计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术,不必兼顾嵌入式应用要求,通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列;操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力,使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。

嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路,这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。

因此,现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于:它不仅形成了计算机发展的专业化分工,而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域,使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。

二、嵌入式系统的定义与特点

如果我们了解了嵌入式(计算机)系统的由来与发展,对嵌入式系统就不会产生过多的误解,而能历史地、本质地、普遍适用地定义嵌入式系统。

1.嵌入式系统的定义

按照历史性、本质性、普遍性要求,嵌入式系统应定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。

2.嵌入式系统的特点

嵌入式系统的特点与定义不同,它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。与“嵌入性”的相关特点:由于是嵌入到对象系统中,必须满足对象系统的环境要求,如物理环境(小型)、电气/气氛环境(可靠)、成本(价廉)等要求。与“专用性”的相关特点:软、硬件的裁剪性;满足对象要求的最小软、硬件配置等。与“计算机系统”的相关特点:嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应,这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。

另外,在理解嵌入式系统定义时,不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备,例如,内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。

3.嵌入式系统的种类与发展

按照上述嵌入式系统的定义,只要满足定义中三要素的计算机系统,都可称为嵌入式系统。嵌入式系统按形态可分为设备级(工控机)、板级(单板、模块)、芯片级(MCU、SoC)。

有些人把嵌入式处理器当作嵌入式系统,但由于嵌入式系统是一个嵌入式计算机系统,因此,只有将嵌入式处理器构成一个计算机系统,并作为嵌入式应用时,这样的计算机系统才可称作嵌入式系统。

嵌入式系统与对象系统密切相关,其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求,不断扩展对象系统要求的外围电路(如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等),形成满足对象系统要求的应用系统。因此,嵌入式系统作为一个专用计算机系统,要不断向计算机应用系统发展。因此,可以把定义中的专用计算机系统引伸成,满足对象系统要求的计算机应用系统。

三、嵌入式系统的独立发展道路

1.单片机开创了嵌入式系统独立发展道路

嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代,然而,微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足广大对象系统的嵌入式应用要求,因此,嵌入式系统必须走独立发展道路。这条道路就是芯片化道路。将计算机做在一个芯片上,从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。

在探索单片机的发展道路时,有过两种模式,即“∑模式”与“创新模式”。“∑模式”本质上是通用计算机直接芯片化的模式,它将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后,集成在一个芯片上,构成单片微型计算机;“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的,满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统(单片微型计算机)。MCS-51是在MCS-48探索基础上,进行全面完善的嵌入式系统。历史证明,“创新模式”是嵌入式系统独立发展的正确道路,MCS-51的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系。

2.单片机的技术发展史

单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。

1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。

2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最着名的厂家当数Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。

3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

四、嵌入式系统的两种应用模式

嵌入式系统的嵌入式应用特点,决定了它的多学科交叉特点。作为计算机的内含,要求计算机领域人员介入其体系结构、软件技术、工程应用方面的研究。然而,了解对象系统的控制要求,实现系统控制模式必须具备对象领域的专业知识。因此,从嵌入式系统发展的历史过程,以及嵌入式应用的多样性中,可以了解到客观上形成的两种应用模式。

1.客观存在的两种应用模式

嵌入式计算机系统起源于微型机时代,但很快就进入到独立发展的单片机时代。在单片机时代,嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中,以电子技术应用工程师为主体,实现传统电子系统的智能化,而计算机专业队伍并没有真正进入单片机应用领域。因此,电子技术应用工程师以自己习惯性的电子技术应用模式,从事单片机的应用开发。这种应用模式最重要的特点是:软、硬件的底层性和随意性;对象系统专业技术的密切相关性;缺少计算机工程设计方法。

虽然在单片机时代,计算机专业淡出了嵌入式系统领域,但随着后PC时代的到来,网络、通信技术得以发展;同时,嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升,为计算机专业人士介入嵌入式系统应用开辟了广阔天地。计算机专业人士的介入,形成的计算机应用模式带有明显的计算机的工程应用特点,即基于嵌入式系统软、硬件平台,以网络、通信为主的非嵌入式底层应用。

2.两种应用模式的并存与互补

由于嵌入式系统最大、最广、最底层的应用是传统电子技术领域的智能化改造,因此,以通晓对象专业的电子技术队伍为主,用最少的嵌入式系统软、硬件开销,以8位机为主,带有浓重的电子系统设计色彩的电子系统应用模式会长期存在下去。

另外,计算机专业人士会愈来愈多地介入嵌入式系统应用,但囿于对象专业知识的隔阂,其应用领域会集中在网络、通信、多媒体、商务电子等方面,不可能替代原来电子工程师在控制、仪器仪表、机械电子等方面的嵌入式应用。因此,客观存在的两种应用模式会长期并存下去,在不同的领域中相互补充。电子系统设计模式应从计算机应用设计模式中,学习计算机工程方法和嵌入式系统软件技术;计算机应用设计模式应从电子系统设计模式中,了解嵌入式系统应用的电路系统特性、基本的外围电路设计方法和对象系统的基本要求等。

3.嵌入式系统应用的高低端

由于嵌入式系统有过很长的一段单片机的独立发展道路,大多是基于8位单片机,实现最底层的嵌入式系统应用,带有明显的电子系统设计模式特点。大多数从事单片机应用开发人员,都是对象系统领域中的电子系统工程师,加之单片机的出现,立即脱离了计算机专业领域,以“智能化”器件身份进入电子系统领域,没有带入“嵌入式系统”概念。因此,不少从事单片机应用的人,不了解单片机与嵌入式系统的关系,在谈到“嵌入式系统”领域时,往往理解成计算机专业领域的,基于32位嵌入式处理器,从事网络、通信、多媒体等的应用。这样,“单片机”与“嵌入式系统”形成了嵌入式系统中常见的两个独立的名词。但由于“单片机”是典型的、独立发展起来的嵌入式系统,从学科建设的角度出发,应该把它统一成“嵌入式系统”。考虑到原来单片机的电子系统底层应用特点,可以把嵌入式系统应用分成高端与低端,把原来的单片机应用理解成嵌入式系统的低端应用,含义为它的底层性以及与对象系统的紧耦合。

⑹ 《单片机与嵌入式系统应用》是核心期刊吗

属于科技核心,但目前不是中文核心。

《单片机与嵌入式系统应用》为国家级期刊。

主管单位:工业和信息化部

主办单位:北京航空航天大学

ISSN:1009-623X CN:11-4530/V

地址:北京海淀区学院路37号《单片机与嵌入式系统应用》杂志社 邮政编码:100191

电话:010-82338009; Email:[email protected] 网址:www.mesnet.com.cn

定位在单片机与嵌入式系统的基础应用领域,突出单片机与嵌入式系统中的一些基本的软硬件技术、集成开发环境、新产品、新技术等。既有别于对象专业期刊中的嵌入式系统的对象项目应用,也有别于一般电子类期刊中从电子技术应用、电子元器件角度介入嵌入式系统应用。

主要栏目:业界论坛、专题论述、技术纵横、新器件新技术、应用天地、经验交流、学习园地、产业技术与信息、编读往来。

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⑻ 求一篇单片机论文,要求参考文献是05年的,出自核心期刊,其他无要求,粘贴的也可以,谢谢啦

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